蕉沖山滑坡特征及穩(wěn)定性評價(jià)

吳義鷹

（廣東金東建設(shè)工程公司，廣東 廣州510080）

1 引言

蕉沖山滑坡位于韶關(guān)市武江區(qū)，滑坡位于武江區(qū)檢察院綜合辦公樓后方。滑坡所在地屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，受季風(fēng)影響，月降水量有明顯的季節(jié)性變化。夏秋季節(jié)受臺風(fēng)影響，暴雨多、強(qiáng)度大；降雨和降雨日的時(shí)間分配，具有明顯的非均一性。降雨特征嚴(yán)格控制著地質(zhì)災(zāi)害的時(shí)、空分布及其發(fā)生、發(fā)展規(guī)律。據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306－2001），該區(qū)地震動峰值加速度為0.05g，相當(dāng)于地震基本烈度為Ⅵ度，屬區(qū)域地殼相對穩(wěn)定區(qū)。

2 滑坡體特征

2.1 滑坡體形貌特征

該滑坡長125m，前緣寬96m，后緣寬25m，滑體后緣高程127m，前緣高程85m，主滑方向146°，滑坡的地表平均傾角為20°，其中前緣坡度較緩，為15°，中后部坡度相對較陡，為30°，滑坡區(qū)域植被發(fā)育較差，主要以雜草為主，整體上呈一個倒置的舌狀，方量約10.13萬m3，屬于中型滑坡，見圖1。

2.2 滑坡體結(jié)構(gòu)特征

根據(jù)鉆孔、探槽及地表調(diào)查資料，從地表向下滑坡體區(qū)域具有兩大工程地質(zhì)層：第四系（Qe4l＋dl）殘破積層，石炭系下統(tǒng)測水組（C1dc）地層。

2.2.1 第四系（Qe4l＋dl）殘坡積層

（1）滑體。滑體為殘破積土層，呈褐黃、棕紅色，由砂礫粘性土、粉質(zhì)粘土組成，夾有碎塊石，碎塊石粒徑0.5～10cm，碎塊石主要成分為砂巖和泥質(zhì)粉砂巖的風(fēng)化碎塊，土層稍濕。該層由砂巖、泥質(zhì)粉砂巖風(fēng)化殘積而成，原巖結(jié)構(gòu)大多被破壞，礦物成分除石英外，均已風(fēng)化為粘土礦物，分布于蕉沖山的坡體上，本層在鉆孔中均有揭露，層厚10.0～20.0m。

（2）滑帶。滑坡體物質(zhì)位于殘破積土層中，在潛在滑面附近取出的土樣試驗(yàn)C、φ數(shù)據(jù)明顯較其他深度土樣試驗(yàn)數(shù)值低，該相對軟弱層在2號鉆孔、3號鉆孔和4號鉆孔中均有揭露，厚度15～30cm不等，呈可塑～軟塑狀態(tài)，為該滑坡的滑帶，滑坡的滑面見圖2所示。

圖1 滑坡工程地質(zhì)平面示意

2.2.2 石炭系下統(tǒng)測水組（C1dc）地層

（1）強(qiáng)風(fēng)化砂巖層。褐黃色，巖石極破碎，芯呈角礫狀、碎石狀，部分已風(fēng)化成碎屑狀、土狀，巖質(zhì)軟。間夾炭質(zhì)頁巖和鈣質(zhì)頁巖。在鉆孔中均揭露本層，層厚1.70～14.60m，平均厚度7.30m。

（2）煤層為黑色，呈土狀，碎屑狀，粘結(jié)性差，中密、密實(shí)。局部夾頁巖或風(fēng)化砂巖。本次勘查除ZK1鉆孔外，其余五個鉆孔皆揭露本層，層厚2.00～8.0m，平均厚度3.0m。

（3）弱風(fēng)化灰?guī)r。灰黑色，多含泥炭質(zhì)，中厚層狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖芯多呈柱狀，局部較破碎，巖質(zhì)較堅(jiān)硬，屬較硬巖。勘查鉆孔皆揭露本層，但均未揭穿本層。

2.3 滑坡體地下水特征

圖2 滑坡Ⅰ－Ⅰ'剖面

滑坡區(qū)域內(nèi)有兩種地下水，即積集在第四系裂隙粘性土中的上層滯水和賦存在煤系地層的裂隙水，受大氣降水補(bǔ)給，且隨季節(jié)性變化很大。勘查場區(qū)的粘土層屬弱透水層、弱含水層、相對隔水層。煤系地層屬強(qiáng)透水層、強(qiáng)含水層。在滑坡前緣的漿砌塊石擋墻中下部，可見到有水滲出跡象，局部砌塊表明濕潤。在滑坡勘查的鉆孔中均見有地下水，表明其地下水位連續(xù)。地下水位線受降雨影響明顯，其中上層滯水在滑坡體中的水量隨季節(jié)變化較大，賦存的裂隙水則相對較穩(wěn)定。

2.4 滑坡體變形特征

滑坡體上覆蓋的植被以雜草為主，間雜灌木。滑坡曾發(fā)生過蠕滑變形，坡體上變形跡象明顯，主要現(xiàn)象有滑坡后緣形成了近3.5m高的圈椅狀陡坎，坡體中后部橫向張拉裂縫發(fā)育，靠近后緣的一族張拉裂縫走向58°，延伸最長達(dá)15m，寬30～60cm，深90～120cm；滑坡側(cè)緣發(fā)育有雁行羽狀剪切裂縫，裂縫呈組發(fā)育，每組由3～5條裂縫組成，同組裂縫在平面上近平行分布，裂縫延伸30～50cm，寬1～5cm，走向和滑坡側(cè)緣邊界呈小角度相交；滑坡前緣坡腳原有漿砌塊石擋墻局部受到破壞，滑坡前緣未破壞的擋土墻也有鼓出變形跡象。上述變形跡象表明，滑坡曾發(fā)生過蠕滑變形，根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查訪問，近年來，滑坡在雨季均有不同程度的變形加劇現(xiàn)象，裂縫寬度和后緣的陡坎高度在雨季都會不同程度的加大，因此，該滑坡處于活動狀態(tài)，在暴雨和持續(xù)降雨情況下，存在發(fā)生整體滑動破壞的可能。

3 滑坡形成條件及成因機(jī)制分析

3.1 滑坡形成條件

由于人類工程活動，滑坡前緣的工程開挖，坡體前緣形成了臨空面，坡體在自重應(yīng)力的作用下，使得坡體向臨空方向發(fā)生蠕變，其后緣產(chǎn)生自坡面向深部發(fā)展的拉裂。

該區(qū)受季風(fēng)影響，降雨豐沛，年平均降雨量1 400～2 400mm，且強(qiáng)降雨集中，近年來最大12h降雨量達(dá)257.5mm，因而滑坡體雨量補(bǔ)給充沛。雨水的侵入使巖土體飽水增重、增加了空隙水壓力和裂隙面動水壓力，同時(shí)減小潛在滑移面的抗剪強(qiáng)度，這些均體現(xiàn)了降雨對坡體構(gòu)成的危害。

蕉沖山滑坡正是在上述條件的綜合作用下形成的。另外，該滑坡所處地區(qū)屬于區(qū)域相對穩(wěn)定區(qū)，故地震對此滑坡的影響很小。

3.2 滑坡的成因機(jī)制分析

該滑坡為較為典型的蠕滑－拉裂型土滑坡，其破壞形式為剪切破壞。

在滑坡形成之初，隨著滑坡前緣的開挖，坡體向臨空方向發(fā)生蠕滑變形，使坡體后緣產(chǎn)生一些細(xì)小的拉裂縫。伴隨著雨水的滲入，會對上伏的殘破積土層產(chǎn)生浸濕作用，加大坡體的自重；特別在暴雨條件下，水流排暢不便，將會產(chǎn)生水頭，高水頭的作用對接觸面上的土層產(chǎn)生動水壓力，使得侵蝕加劇，強(qiáng)度進(jìn)一步降低，從而產(chǎn)生了一個力學(xué)性質(zhì)相對較低的軟弱面，加上滑坡體在自重作用下，有向下滑動的趨勢，在軟弱面抗剪能力不支的情況下，滑坡體會順著這個軟弱面發(fā)生滑移，造成坡體向臨空面發(fā)生蠕滑，隨著滑體蠕動變形和發(fā)展，使得上部堆積體后緣發(fā)生進(jìn)一步的張拉破裂，隨著蠕滑的進(jìn)展，坡面下沉在后緣形成陡坎，拉裂面向深處擴(kuò)展，往往達(dá)到潛在剪切面，造成剪切面上剪應(yīng)力集中。地表水沿拉裂面滲入坡內(nèi)，從而又促進(jìn)蠕滑的發(fā)展，削弱剪切面的抗剪強(qiáng)度，最后被剪斷而導(dǎo)致滑坡。滑坡變形破壞演化過程見圖3（由第1階段向第3階段演化）。

3.3 影響滑坡穩(wěn)定性的主控因素及誘發(fā)因素

對于蕉沖山滑坡，坡體自重應(yīng)力對邊坡的變形起了控制性的作用，是主控因素。滑坡體前緣坡腳的開挖是滑坡形成的主要因素，地下水的作用是使坡體產(chǎn)生失穩(wěn)的誘發(fā)因素。

圖3 滑坡變形破壞演變過程示意

4 滑坡穩(wěn)定性評價(jià)

滑坡穩(wěn)定性的計(jì)算方法很多，這里采用的是巖土工程規(guī)范推薦的傳遞系數(shù)法，計(jì)算程序?yàn)榛轮卫矸桨赣?jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)程序。

以Ⅰ－Ⅰ'縱剖面為代表，經(jīng)條分后，建立的滑坡穩(wěn)定性計(jì)算模型如圖4所示。

圖4 滑坡穩(wěn)定性計(jì)算條分圖

計(jì)算參數(shù)的選用根據(jù)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)并結(jié)合工程地質(zhì)類比和參數(shù)反演綜合確定，不穩(wěn)定斜坡體滑帶土的力學(xué)參數(shù)為C＝18.1kPa，φ＝11.4°，天然容重取19.8kN/m3，飽和容重取20.1kN/m3（表1）。計(jì)算分為天然狀況；暴雨?duì)顩r兩種工況，通過計(jì)算后，滑坡的穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果見表2。

表1 滑帶土力學(xué)參數(shù)SS

表2 滑坡穩(wěn)定性計(jì)算成果

通過穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果顯示，在天然狀況下，該滑坡的穩(wěn)定性系數(shù)約為1.0，處于基本穩(wěn)定狀態(tài)；在暴雨?duì)顩r下，滑坡的穩(wěn)定性系數(shù)下降到0.95左右，表明滑坡體在暴雨情況下，穩(wěn)定性下降較多，將處于失穩(wěn)狀態(tài)，會對滑坡體的武江區(qū)檢察院綜合辦公樓產(chǎn)生威脅。為此，需要對該滑坡進(jìn)行整治以確檢察院綜合辦公樓的安全。

5 結(jié)語

根據(jù)對蕉沖山滑坡的研究，蕉沖山滑坡是屬于蠕滑－拉裂型的一個中型滑坡。

天然狀態(tài)下，滑坡處于基本穩(wěn)定狀態(tài)；暴雨情況下，滑坡將處于失穩(wěn)狀態(tài)，故需對滑坡進(jìn)行治理。

對滑坡體應(yīng)采取如下防治，在滑坡體的中前部設(shè)置一排抗滑樁，樁間設(shè)置拉梁，一是增加樁的整體穩(wěn)定性，二是防止殘坡積物從樁間滑出；滑坡前緣設(shè)置三排錨索，錨索用鋼筋混凝土格構(gòu)梁進(jìn)行連接；在滑坡體的外圍設(shè)置截水溝，阻止外圍地表水進(jìn)入滑坡體內(nèi)。

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